[發明專利]一種輻照監督管試驗裝置及使用方法

有效

• 申請號: 202010500821.7
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111610012B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 王浩;周軍;肖軍;陳勇;邱紹宇
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/18;G01T7/00;G21C17/003;G21C17/017
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了一種輻照監督管試驗裝置及使用方法，該試驗裝置包括高溫高壓釜、固定裝置、增壓裝置、真空裝置、加熱裝置、氣體預熱裝置、自動控制系統，高溫高壓釜包括釜體和釜蓋，釜體呈水平放置的圓柱狀腔室，釜體一側開口、一側封閉，釜蓋與釜體密封固定連接，輻照監督管通過固定裝置安裝在釜體內部；使用真空裝置將釜體內的密封空間抽取到一定真空度后，使用增壓裝置采用預熱后的氦氣對釜體內腔進行加壓處理，達到一定的壓力后打開加熱裝置，以達到20MPa、300℃的試驗條件。本發明在行業內首次提出了采用高溫高壓釜來進行輻照監督管高溫高壓模擬試驗；本發明裝置，方便輻照監督管取放，能夠便于人工操作或者實現自動化控制。

技術領域

本發明涉及電力領域，尤其涉及核電領域，具體為核電領域中的一種輻照監督管試驗裝置及使用方法。

背景技術

核電站中的壓力容器由于長期受到輻射，從而導致壓力容器性能或結構的改變，不利于核電站的安全運行，因此，需要對壓力容器進行長期連續的監測，在現有技術中，通常采用輻照監督管，輻照監督管采用壓力容器的母材和焊縫材料制成，在反應堆壽期內按計劃抽出進行性能測試和分析，以監督和預示壓力容器材質輻照后的性能變化。然而，監督管由于材料和制造工藝的差別會對測試結果產生影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是輻照監督管由于材料和制造工藝的差別會對測試結果產生影響，而現有技術中缺乏一種輻照監督管的在線檢測試驗裝置；本發明提供了解決上述問題的一種輻照監督管試驗裝置及使用方法，用于輻照監督管的在線檢測；為了消除監督管自身的影響，本發明在監督管制造完成之后首先對監督管進行高溫高壓試驗，試驗合格后再安裝到堆內。

本發明通過下述技術方案實現：

一種輻照監督管試驗裝置，包括高溫高壓釜、固定裝置、真空裝置、增壓裝置、加熱裝置和自動控制系統，所述真空裝置、增壓裝置均與高溫高壓釜連接；所述真空裝置、增壓裝置、加熱裝置均與自動控制系統連接；

所述高溫高壓釜包括釜體和釜蓋，所述釜體呈水平放置的圓柱狀腔室，所述釜體一側開口、另一側封閉，所述釜蓋連接釜體開口處從而形成密閉空間；輻照監督管從所述釜體開口處送入釜體內，并通過所述固定裝置安裝在釜體內部，且釜體內設置有加熱裝置；

所述真空裝置，用于在高溫高壓釜處于密封狀態下對密閉空間抽取一定真空；增壓裝置，用于對釜體內腔進行加壓處理；加熱裝置，用于對釜體內腔的輻照監督管進行加熱處理；結合真空裝置、增壓裝置和加熱裝置，由自動控制系統實時檢測使釜體內壓力達到20MPa、溫度為300℃的試驗條件。

本發明首先需要建立能夠模擬壓力容器的高溫高壓環境，而由于輻照監督管的尺寸限制，現有市場中的高溫高壓釜無法容置長度約2米長的輻照監督管，并且由于現有的高溫高壓釜通常都是上部開口，其也不便于輻照監督管的插入，因此，本發明設計了圓柱狀的高溫高壓釜，包括釜體和釜蓋，釜體呈圓柱狀，一側封閉，另一側開口，釜蓋連接到釜體開口處從而形成密閉空間；該圓柱狀的高溫高壓釜在使用時水平放置，可以從側方將輻照監督管插入高溫高壓釜中，相對于上端開口的高溫高壓釜能夠節省高度上的容置空間，且能夠方便地插入試樣和取出試樣，也能夠便于實現人工操作，節省人力；

當然為了實現自動檢測，關于試驗的放置和取出可以采用專用的試驗推送裝置來實現；管內設置有試樣固定裝置，試樣由于尺寸較長，水平放置時在重力的作用下會產生一定的撓度，會對試樣的受力情況產生一定的影響，從而會造成與實際情況不符、試驗檢測結果的偏差，因此，設置固定裝置，能夠平穩地撐起輻照監督管。

高溫高壓釜的設計要求需要溫度達到300℃，壓力達到20Mpa，溫度變化0.1℃，壓力變化0.05MPa，并保溫保壓24小時以上才能起到模擬反應堆中的壓力容器的實際參數。因此，該輻照監督管試驗裝置還包括加熱裝置、增壓裝置以及真空裝置，使用真空裝置將釜體內的密封空間抽取到一定真空度后，使用增壓裝置對釜體內腔進行加壓處理，當釜體內達到一定的壓力后打開加熱裝置，以使釜體內壓力達到20MPa、溫度為300℃的試驗條件。